Andere Leute haben einen Teil der Geschichte über die Entdeckung von Entfernungen zu Planeten gegeben, daher werde ich mich auf das Thema "Wie haben die Menschen die Größe von Planeten gelernt" konzentrieren?
Obwohl ich darauf hinweisen werde genaue Entfernungen zu Planeten - erforderlich, wenn Sie ihre Größe abschätzen möchten - kamen erst im späten 17. Jahrhundert. Keplers Gesetze lieferten Entfernungen zu Planeten relativ zur Größe der Erdumlaufbahn (der astronomischen Einheit), aber Sie benötigen eine unabhängige Entfernung, um die Skala festzulegen. Dies wurde erstmals 1672 mit den Parallaxenmessungen der Entfernung zwischen Mars und Erde von Cassini und Richer (und auch von Flamsteed in England mit einer etwas anderen Methode) erreicht, als die Astronomische Einheit gemessen wurde etwa 7% Genauigkeit; Dies wurde etwa ein Jahrhundert später mit Messungen des Venustransits über die Sonne auf eine Genauigkeit von etwa 2% verfeinert.
(Es ist interessant festzustellen, dass Huygens 1659 eine ähnlich genaue Schätzung der Astronomischen Einheit vorlegte unter der Annahme, dass Venus und Mars ähnliche Durchmesser wie die Erde haben und ihre scheinbaren Winkelgrößen messen. Dies war keine direkte Messung wie die Parallaxe des Mars, zeigt jedoch, dass Astronomen zu dieser Zeit dachten, dass die Planeten sein könnten ähnlich groß wie die Erde.)
Soweit festgestellt wurde, dass Planeten den Sternen unähnlich waren und in Größe und Zusammensetzung der Erde vielleicht ähnlich waren, geschah dies im 17. Jahrhundert, fast ausschließlich aufgrund von Entwicklungen bei Teleskopen. Galileo beobachtete, dass die Scheibe des Jupiter größer als die des Mars war und dass die Scheibe der Venus noch größer war, sich über ihre Umlaufbahn sichtbar in der Größe veränderte und einen vollständigen Bereich von Phasen zeigte. Dies war ein ziemlich klarer Beweis dafür, dass verschiedene Planeten unterschiedliche Größen und / oder Entfernungen hatten und dass sich diese wiederum von den Größen / Entfernungen der Sterne unterschieden (die konstante Winkelgrößen zeigten, hauptsächlich aufgrund der Kombination von atmosphärischen Turbulenzen und schlechter Teleskopoptik). obwohl dies zu der Zeit nicht wirklich verstanden wurde). Galileo beobachtete auch Sonnenflecken und Berge auf dem Mond (was zeigt, dass Himmelsobjekte unvollkommene Oberflächen wie die der Erde haben könnten) und vier Monde, die den Jupiter umkreisen (was zeigt, dass Jupiter der Erde ähnlich war, weil er seine eigenen Satelliten hatte).
Verbesserungen an Teleskopen ermöglichten es späteren Astronomen, die beobachteten Winkelgrößen von Planeten deutlicher zu unterscheiden, Monde um den Saturn zu finden (Titan, gefunden von Huygens im Jahr 1655 und vier weitere von Cassini in den 1670er und 1680er Jahren), um Spuren zu finden von Oberflächenmerkmalen auf Mars und Jupiter und sogar zur Messung ihrer Rotationsgeschwindigkeiten (z. B. Cassini 1666). Die Tatsache, dass die Rotation des Mars nur geringfügig länger war als die der Erde, trug zweifellos dazu bei, die Idee zu verkaufen, dass sie der Erde ähnlich war.
Ich vermute, die Standardannahme war wahrscheinlich, dass wenn die Planeten auf diese verschiedenen Arten der Erde ähnlich waren, sie auch in ihrer Zusammensetzung ähnlich sein müssen. Ich denke, dass um 1700 jedoch klar war, dass Jupiter zumindest anders war. Dies liegt daran, dass Cassini beobachtet hatte, dass sich Jupiters polare Merkmale langsamer drehten als seine Merkmale mit niedrigerem Breitengrad, was bei Beobachtung einer festen Oberfläche nicht möglich war, und auch daran, dass Sie die Masse verwenden konnten, sobald Sie die richtige Größenskala hatten von Jupiter (aus der Verwendung der Umlaufbahnen seiner Monde und Newtons Verallgemeinerung der Kepler-Gesetze) und seiner scheinbaren Größe, um herauszufinden, dass seine mittlere Dichte näher an der von Wasser als an der von Gestein lag (siehe hier für eine ausführlichere Erklärung).